Статья О великом Русском физике Николай Алексеевич Умов (11 класс)

Николай Алексеевич Умов(русский физик, общественный деятель, философ)
Опубликовала: Проценко Анна Владимировна учитель английского языка
170 лет назад, 4 февраля 1846 года, в Симбирске родился великий русский физик, общественный деятель, философ, Николай Алексеевич  УмовОкончив гимназию в 1863 году, Николай Алексеевич поступил на физико-математический факультет Московского университета. Здесь он с увлечением отдался занятиям по математической физике. В 1867 году Н.А.Умов окончил университет со степенью кандидата. В 1870 году он напечатал в "Математическом сборнике" своё замечательное исследование "Законы колебаний в неограниченной среде постоянной упругости". В 1871 году Умов представил в качестве диссертации на соискание учёной степени магистра физико-математических наук новую работу. Она была посвящена проблеме, касающейся термомеханических явлений в твёрдых упругих телах. Публичная защита диссертации прошла весьма успешно. Она состоялась в Московском университете в 1872 г. под председательством декана физико-математического факультета известного математика А. Ю. Давидова. В своём резюме А. Ю. Давидов с большой похвалой отозвался о новой работе молодого учёного, который к этому времени получил приглашение занять кафедру математической физики в Одессе.Магистерская диссертация Умова интересна и существенна не только для чисто теоретического исследования, но и для целей практики.Научиться рассчитывать упругие напряжения, возникающие вследствие различия температур в различных частях тела, - задача, которая является нерешённой, но практически чрезвычайно важной и по сей день. Попытки решения её, существующие в настоящее время, имеют частный характер. Постановка задачи, сделанная Умовым, интереснее и общее; она может дать новые ценные результаты для теории и для практики, если только найдёт последователя, способного основные идеи этой замечательной работы приблизить к потребностям и условиям настоящего времени.В Одессе Николай Алексеевич был деятельным членом кружка, возглавлявшегося знаменитым русским физиологом И. М. Сеченовым. Активное участие в работе этого кружка принимал и близкий друг Н. А. Умова - выдающийся русский бактериолог И. И. Мечников.В 1872 году Умов напечатал новое исследование "Теория взаимодействия на расстояниях конечных и её приложение к выводу электрических и электродинамических законов". Развивая результаты этого исследования в следующем году, он напечатал статью "Теория простых сред". Эти две статьи послужили основой для докторской диссертации Н. А. Умова, которую он защитил в Московском университете в 1874 году.Докторская диссертация Н. А. Умова - "Уравнения движения энергии в телах" - вызывала большие споры и резкую критику со стороны официальных оппонентов - профессоров А. Г. Столетова и Ф. А. Слудского. Неофициальный оппонент профессор В. Я. Цингер тоже выступал в решительных тонах против идеи диссертации. Диспут продолжался шесть часов и на всю жизнь оставил у Н. А. Умова неприятное воспоминание. Новые взгляды не могли проложить себе путь в жизнь без боя.В своей диссертации Умов развивал мысль о том, что потенциальная энергия не может образоваться в одной простой среде; необходимы, по крайней мере, две среды, из которых вторая, не поддающаяся непосредственному наблюдению (скрытая среда), принимает на себя часть кинетической энергии. С этой точки зрения количество кинетической энергии всегда остаётся неизменным при всякой смене явлений. Оно только перераспределяется при переходе с частиц одной среды на частицы других сред или же с одних форм движений на другие.Применяя свои идеи к распространению волн в упругой среде, Умов приходит к заключению, что энергия целиком переносится волной от одной точки к другой, и выдвигает следующую простую теорему: "Количество энергии, проходящей через элемент поверхности тела в единицу времени, равно силе давления или натяжения, действующей на этот элемент, умноженной на скорость движения элемента". Эта теорема аналогична теореме творца электромагнитной теории света Максвелла, выведенной Максвеллом другим путём.В 1881 году голландский учёный Гринвис показал, что этот "закон Умова" можно с успехом применить к толкованию явлений соударения упругих тел.Идеи Умова, развитые им в его докторской диссертации, оказали серьёзнейшее влияние на дальнейшее развитие представлений об энергии. Позднее, в 1884 году, идеи Умова воспринял и развил английский физик Пойнтинг в применении к электромагнитному полю. Пойтинг ввёл понятие потока электромагнитной энергии, используя для описания распространения энергии вектор, называемый "вектором Умова-Пойтинга".Во время заграничной поездки в 1875 году Умовым была представлена известному физику Кирхгофу работа на тему "О стационарном движении электричества на проводящих поверхностях произвольного вида". До Умова эта задача решалась лишь для различных частных случаев. Сам Кирхгоф решил её для плоскости, знаменитый физик Больцман - для сферы и круглого цилиндра. Умов дал её решение в самом общем виде.Вопрос о распределении электрических токов на поверхности любого вида Умов свёл к вопросу о распределении токов в плоской пластинке, представляющей собой так называемое конформное отображение рассматриваемой поверхности на плоскость. Весьма трудная задача, не поддававшаяся усилиям таких учёных, как Больцман и Кирхгоф, была разрешена Умовым просто и изящно. Результаты, полученные Николаем Алексеевичем, Кирхгоф в видоизменённом изложении немедленно опубликовал в ежемесячнике Берлинской академии наук от своего имени, как часть своей работы, лишь упоминая в ней имя Умова. Это весьма огорчило последнего, и он не раз потом жаловался на это своим товарищам.В 1877 году Умов представил для напечатания в "Математическом сборнике" новую работу, посвящённую взаимодействиям между телами, погружёнными в среду постоянной упругости. Умов поставил задачу определить характер и условия, при которых возможны кажущиеся взаимодействия между телами, погружёнными в стационарно деформированную среду постоянной упругости. Делая некоторые предположения о виде деформации среды, он получил законы ньютонианского и электрического притяжения, закон взаимодействия магнитных масс и т. д.В последующее пятилетие Умов работал над созданием учебников по математической физике и решением вопросов, связанных с теорией малых колебаний.В 1885 году Умов напечатал работу по такому вопросу, который считался исчерпанным, и в нём, как казалось, нельзя уже было усмотреть поле для работы исследователя. Он вскрыл геометрическое значение так называемых интегралов Френеля, уже давно встретившихся в ряде задач теоретической физики, дал теорию прибора, с помощью которого можно производить вычисления этих интегралов.В исследованиях по диффузии водных растворов, которыми он занимался с 1888 по 1891 годы, содержатся весьма серьёзные возражения против так называемого закона Фика. Умов показывает, что в случае диффузии водного раствора поваренной соли, других солей и кислот следует усомниться в правильности этого закона. О его применимости можно говорить лишь при условии полной изотермичности среды и для очень слабых растворов. Соображения Умова впоследствии подтвердились. Попутно он разработал ряд остроумных приборов для наблюдения явлений гидроффузии - сифонный диффузиометр, диффузионный крючок и диффузионный ареометр.Самая крупная экспериментальная работа Николая Алексеевича посвящена явлениям оптической поляризации в мутных средах. Этими явлениями Умов продолжал заниматься даже в самые последние дни своей жизни.Умов показал, что спектры лучей, рассеянных поверхностями различных веществ, рассматриваемые в специальный спектроскоп, построенный им самим, различны. Благодаря этому по виду спектра можно судить и о веществе, рассеявшем свет.Метод Умова для спектрального анализа цветных тел, рассеивающих свет, даёт лишь качественную характеристику вещества, но этого бывает в ряде случаев совершенно достаточно. Этот метод нашёл применение к микроскопическому исследованию минералов.В последние годы жизни Н.А.Умов выполнил ряд теоретических исследований, относящихся к вопросам геомагнетизма и теории относительности.В запутанную картину эмпирических соотношений, касающихся распределения земного магнетизма, Умов внёс необходимую ясность и научную обоснованность. Работами Умова по земному магнетизму был сделан столь значительный шаг, что в этом вопросе он, безусловно, стоит рядом с великим математиком Гауссом. В 1910 году появилась первая работа Умова, посвящённая теории относительности, созданной Эйнштейном в 1905 году. Эта работа называлась "Единообразный вывод преобразований, совместных с принципом относительности". Спустя два года появилась новая его работа по тому же вопросу: "Условия инвариантности волнового уравнения".По отзыву знаменитого русского учёного Николая Евграфовича Жуковского, эта работа Умова является лучшим математическим толкованием принципа относительности: "Подобно тому, как неевклидовская геометрия и геометрия многих измерений опираются на инвариантность обобщённого представления об элементе дуги, принцип относительности по Умову имеет своё математическое содержание в инвариантности волнового уравнения распространения света".Николай Алексеевич Умов являлся товарищем председателя известного русского "Общества содействия успехам опытных наук и практических применений имени Леденцова". Общество сыграла важную роль в развитии естествознания и техники в России. Как учёный и общественный деятель, Н.А. Умов пользовался заслуженным авторитетом не только среди русских физиков, но и среди широкой научной общественности, а также за границей.

Помимо работ чисто научного характера, Н.А. Умов написал очень много статей по истории физики, по вопросам философии, морали, вопросам преподавания естествознания в школе и т. д. Для примера укажем на статьи: "Вопросы познания в области физических наук", "Значение Декарта в истории физических наук", "Значение опытных наук", "Эволюция мировоззрений в связи с учением Дарвина", "Эволюция физических наук и её идейное значение", "Роль человека в познаваемом им мире" и т. д. В этих статьях Умов вырисовывается как блестящий стилист, остроумный и глубокий, прекрасно владеющий материалом и умеющий зажечь в читателе любовь к науке и восхищение перед её успехами.Ушёл из жизни Николай Алексеевич Умов 15 января 1915 года, похоронен на Ваганьковском кладбище в Москве.